книги из ГПНТБ / Мамедов, Э. С. Тайфуны

Э. С. Мамедов, Н. И. Павлов

Т А Й Ф У Н Ы

±

ГИДРОМЕТЕОИЗДАТ • ЛЕНИНГРАД • 1974

УДК 551.515.2

тайфунов. Рассматриваются вопросы, связанные с планированием промысло­ вых и исследовательских работ в районах интенсивной тайфунной деятель­

гидрометеорологических институтов.

This book includes the main information on tropical cyclones of the world ocean. The problems concerning typhoon origin, development and typhoon move­ ment are stated in detail. Data on definition of typhoon location using local wea­ ther features, radar station weather maps and satellite information ere listed. Shortrange typhoon-track prediction and its development is stated. Problems concerning planning of fishery and research works in areas of intense typhoon activity are considered. The ways of avoiding typhoon storm field by ships and maneuvering in zones of storm winds are given.

This book is designed for use by navigators, weather forecasters as well as by the students of Hydrometeorological Institutes.

Введение

Для обеспечения безопасности мореплавания и выбора опти­ мальных маршрутов плавания судов в свое время зародилась и в дальнейшем получила развитие одна из мореведческих наук — морская метеорология. Одним из важных разделов этой науки является учение о тропических циклонах, которые все еще оста­ ются малоизученными как в практическом, так и в научном отношении.

Суда транспортного, промыслового и научно-исследовательско­ го флотов плавают во всех районах Мирового океана. В связи с этим важным фактором, определяющим экономичность и безопас­ ность мореплавания, является правильный учет метеорологической обстановки.

Одним из существенных препятствий для мореплавания явля­ ются тропические циклоны, а также глубокие циклоны умеренных широт.

Ежегодно по всем морям и океанам плавают тысячи крупнотоннажных судов. Одни из них перевозят различные грузы и пасса­ жиров, другие занимаются промыслом рыбы, морских животных и морепродуктов. Плавание в открытых морях и океанах не всегда бывает легким и проходит благополучно. В сложных штормовых условиях капитан вынужден строго следить за безопасностью свое­ го судна. Даже опытные капитаны, много лет проплававшие на мо­ рях и океанах и не раз испытавшие на себе всю силу разбушевав­ шейся стихии, не всегда могут правильно оценить метеорологиче­ скую обстановку без должной метеорологической информации.

Несмотря на то, что суда стали значительно более совершенны­ ми и оснащены мощными силовыми установками, аварии и гибель их бывают довольно часто. Ежегодно в океанах и морях тонет свы­ ше ста судов и сотни кораблей получают повреждения.

3

Значительная часть аварий и катастроф происходит из-за непра­ вильной оценки судоводителями гидрометеорологической обстанов­ ки в районе плавания. Недостаточная осведомленность об атмо­ сферных процессах над океанами также может служить косвенной причиной аварий и гибели судов.

Для того чтобы повысить экономичность морских перевозок и безопасность мореплавания, с 1964 г. в СССР было начато составление рекомендованных курсов для судов, плавающих в оке­ анах.

Опыт показал, что использование рекомендаций позволило повысить безопасность плавания и экономичность перевозок.

На основании сведений, поступающих с метеорологических станций, торговых и рыбопромысловых судов, а также с судов пого­ ды, самолетов и спутников, составляются карты погоды для того или иного района земного шара или для всего полушария в целом. Имея серию таких карт, можно проследить, какие изменения про­ исходят в атмосфере, где располагаются циклоны и антициклоны,, тайфуны и ураганы, в каком направлении они перемещаются, где будет свирепствовать шторм, а где установится маловетренная погода.

Рекомендованные курсы позволяют избежать встречи с глубо­ кими внетропическими циклонами, тайфунами и ураганами, что, в конечном счете, приводит к выигрышу во времени и увеличению безопасности плавания.

К числу наиболее мощных и разрушительных тропических цик­ лонов относятся тайфуны, возникающие в северо-западной части Тихого океана. Ежегодные убытки от тайфунов приносят значи­ тельный ущерб экономике ряда стран Азии и Дальнего Востока. Большинство экономически слаборазвитых стран с большим тру­ дом восстанавливают ущерб, причиняемый тайфунами. Даже хоро­ шо развитые капиталистические страны, такие, как США и Япония, страдая от нашествия ураганов и тайфунов, вынуждены серьезно заняться изучением и исследованием этих опасных явлений при­ роды.

Мощные тайфуны вызывают сильные наводнения, землетрясе­ ния, штормовые нагоны, оползни, обвалы. Тайфун «Вера» в сентя­ бре 1959 г. принес убытки Японии, исчисляемые в 1 млрд. 280 млн. американских долларов. При этом погибло и пропало без вести около 5 тысяч человек и почти 36 тысяч человек получили ранения. Разрушено было частично или полностью свыше 140 тысяч зданий.

Средний ежегодный ущерб от тайфунов для Филиппин, о. Тай­ вань и Японии достигает соответственно 17, 24 и 381 млн. амери­ канских долларов. В отдельные годы убытки, приносимые тайфу­ нами, еще больше.

Средний годовой ущерб от последствий тропических циклонов в США равен примерно 300 млн. долларов. Максимальные убытки от тропических ураганов достигали 2 млрд, долларов. О силе тро­ пических циклонов можно наглядно судить по отдельным фото­ снимкам последствий урагана «Камилла» (рис. 1).

4

ГЛАВА I

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

ОТРОПИЧЕСКИХ ЦИКЛОНАХ

1.Основные понятая об общей циркуляции атмосферы

Систему воздушных течений крупного, планетарного масштаба принято называть общей циркуляцией атмосферы.

Первоначальной причиной всех атмосферных движений являет­ ся приток тепла от солнца и его неравномерное распределение над различными частями земной поверхности. Неодинаковое нагрева­ ние земной поверхности, а тем самым и атмосферы приводит

квозникновению горизонтальных контрастов в поле температуры

идавления воздуха. Разность давления в точках, расположенных на одном и том же уровне, и является непосредственной причиной возникновения воздушных течений. Если бы на воздушные тече­ ния действовала только сила барического градиента, то движение

воздуха совершалось бы в направлении от высокого давления к низкому. В действительности этого не наблюдается, так как на движущийся воздух действуют также отклоняющая сила враще­ ния Земли, сила трения и центробежные силы. Под действием от­ клоняющей силы вращения Земли воздух стремится двигаться вдоль изобары (изогипсы), оставляя низкое давление слева в се­ верном полушарии и справа в южном полушарии.

Таким образом, одним из главных источников планетарных движений воздуха является разность температур экватор — полюс. Совершающуюся при этом работу можно рассматривать как ре­ зультат действия огромной тепловой машины с нагреванием у экватора и холодильником у полюса. Такую условную машину академик В. В. Шулейкин называет тепловой машиной перво­ го рода.

Атмосферная циркуляция имеет сложный характер. Это объ­ ясняется прежде всего неоднородностью подстилающей поверх­ ности материков и океанов. Условия нагревания и охлаждения поверхности океанов и материков различны и имеют сезонный характер.

7

В холодное полугодие, особенно в средних и низких широтах,

зимой охлаждаются медленнее, а поэтому становятся источниками тепла.

В летнее полугодие наблюдается обратное соотношение. Мате­ рики, нагреваясь быстрее, служат источником тепла, а океаны — холода. Вследствие этого имеет место сезонная смена разности температур между сушей и океаном, что приводит к возникнове­ нию между ними вторичной сезонной циркуляции. Такую тепло­ вую машину принято называть тепловой машиной второго рода. Циркуляция, обусловленная работой этой машины, менее мощная, чем циркуляция, создаваемая тепловыми различиями между экватором и полюсами. Вторичная циркуляция проявляется глав­ ным образом в сезонной смене воздушных течений у поверхности земли между океанами и материками, известных под названием муссонов.

Рассмотрим основные черты атмосферной циркуляции над Тихим океаном. Тихий океан занимает более одной трети поверх­ ности земного шара и располагается в обоих полушариях. Глав­ ную роль в атмосферной циркуляции над Тихим океаном играют общепланетарные факторы, в связи с чем ее нельзя рассматривать в отрыве от общей циркуляции атмосферы.

Над Тихим океаном четко разграничиваются четыре самосто­ ятельные циркуляционные системы [47]. Две из них — внутритропические, или пассатные, которые характеризуются непрерывным движением нижних слоев тропического воздуха, в сторону эква­ тора, где образуется так называемая внутритропическая зона кон­ вергенции (ВЗК). Иногда образуются две ВЗК, одна из которых расположена в северном полушарии, другая — в южном. ВЗК представляет собой зону сходимости ветров, противоположных по направлению. В области ВЗК, вследствие восходящих вертикаль­ ных движений, обусловленных сходимостью ветра, наблюдаются мощные кучево-дождевые облака, из которых выпадают интенсив­ ные ливневые дожди.

Две другие циркуляционные системы — внетропические ■— отли­ чаются весьма сложной и сильно изменчивой структурой. Главной составной частью циркуляционных внетропических систем являет­ ся постоянное наличие перемещающихся в том или ином направ­ лении крупномасштабных атмосферных вихрей противоположно­ го знака — циклонов и антициклонов.

В зоне между 25 и 35° широты постоянно наблюдается субтро­ пический пояс высокого давления, состоящий из нескольких широтно ориентированных субтропических антициклонов. Субтропи­ ческий пояс высокого давления четко разграничивает тропическую и внетропическую системы циркуляции атмосферы.

На экваториальной периферии субтропических антициклонов обоих полушарий возникают устойчивые по направлению воздуш ные потоки — пассаты. Ширина зоны пассатной циркуляции

8

в обеих частях Тихого океана занимает примерно 60° широты, т. е. простирается на расстояние свыше 3600 миль. Границы пассат­ ной циркуляции в зависимости от сезона испытывают широтные пе­ ремещения. В феврале они располагаются на 5—10° южнее, чем в августе. Между субтропическими антициклонами в направлении 'по меридиану располагаются пассатные фронты. Контрасты темпе­ ратур в зоне пассатного фронта весьма незначительные и обычно не превышают 4—5° С.

Экваториальная ложбина, или зона конвергенции пассатов северного и южного полушарий, характеризуется значительным ослаблением скорости ветра и сходимостью линий тока [33].

По современным представлениям [22], существуют две ветви ВЗК — одна из них расположена в северном полушарии, другая —

вюжном. В некоторых случаях обе ветви ВЗК находятся в одном

итом же полушарии.

Втех случаях, когда ветви ВЗК располагаются по обе стороны от экватора, в приэкваториальной области наблюдаются западные

пассатные ветры.

К северу и югу от осей планетарного пояса высокого давления располагаются внетропические системы циркуляции атмосферы.

Характерным для циркуляции атмосферы в умеренных широ­ тах обоих полушарий является наличие хорошо выраженного западно-восточного переноса, в направлении которого смещаются циклоны и антициклоны.

В отдельные периоды в определенных районах земного шара образование высотных блокирующих максимумов нарушает за­ падно-восточный перенос; циклоны и антициклоны начинают пере­ мещаться с меридиональной составляющей к северу или югу в за­ висимости от направления ведущего потока.

Воздух умеренных широт и тропический воздух разделяют так называемые полярные атмосферные фронты. В зоне между аркти­ ческим воздухом и воздухом умеренных широт возникают аркти­ ческие фронты, на которых образуются и развиваются циклоны умеренных и высоких широт.

На средних многолетних, а также ежегодных картах давления за тот или иной сезон можно обнаружить устойчивые области низ­ кого и высокого давления или так называемые центры действия атмосферы. Основными климатологическими центрами в Тихом океане являются алеутский минимум, северотихоокеанский и юж нотихоокеанский максимумы. Среднее месячное давление в центре алеутского минимума находится в пределах 995—1010 мб. В цент­

9